美军MQ-25A舰载无人加油机研制历程及影响分析

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美军MQ-25A舰载无人加油机研制历程及影响分析

来源:国防科技工业 | 作者:朱超磊 | 发布时间: 2021-06-11 | 16775 次浏览 | 分享到:

美海军虽然已具备舰载无人直升机和小型无人机协同作战运用能力，但此类无人机在强对抗环境下生存能力有限.....

2020年9月，美海军发布了包含5-9架MQ-25A无人加油机的未来舰载机联队（CVW）初步编成构想，美海军希望MQ-25A无人机可以减轻其F/A-18E/F战斗机的伙伴加油任务负担。根据海军设想，MQ-25A无人机能携带约6800千克的燃油在距航母930千米的加油区为舰载机实施空中加油，大幅扩展航母舰载机作战半径，提升美航母舰队面对远程对海打击武器时的生存能力。

2021年6月7日，美海军宣布，已于6月4日使用波音公司自有的MQ-25“黄貂鱼”舰载无人加油机T-1原型试验机，成功对一架F/A-18F“超级大黄蜂”舰载战斗机进行了空中加油试验。这是史上首次无人机对有人机实施空中加油。
01 项目研制历程
2019年5月，美军透露其不会在舰载无人加油机部署前投资研发舰载无人战斗机，表明美海军已对其大型固定翼舰载无人机发展路线有了较清晰的认识。大国冲突背景下，反舰导弹打击范围已远超美军舰载机作战半径，亟待为其舰载战斗机提供远距作战能力，以保障航母安全。这进一步表明MQ-25舰载无人加油机在美海军未来有关航母设计、战略和新技术规划中的关键地位。美军一方面加快推进MQ-25A项目进展，另一方面将其2021财年中F/A-18E/F部分预算转向"下一代空中优势"（NGAD）项目，优化其航母舰载机编队构成，提升应对预期军事威胁的能力。
海军能力需求持续调整，多家防务巨头参与竞标
MQ-25A项目是由美海军"舰载无人空中监视打击"（UCLASS）项目演变而来。UCLASS项目在美国国内争论激烈，美海军倾向于发展情报、监视与侦察能力，美国国会则更倾向于发展强对抗环境下的打击能力。2016年1月，美国防部长办公厅指令美海军聚焦于研制和部署舰载无人空中加油系统，同年2月发布的国防预算要求中，将UCLASS项目调整为"航母舰载空中加油系统"（CBARS），表明美军航母舰载大型无人机装备需求发生重大变化，暂时放弃了研制注重打击能力的航母舰载无人机，转而将研制重点调整为舰载无人空中加油机。2016年7月，美海军将该机正式编号为MQ-25A，命名为"黄貂鱼"。

2017年9月，美国政府问责办公室（GAO）发布的《美海军无人空中加油系统》报告表明，海军最初为MQ-25设定的7项关键性能参数已减少为舰机适配性和空中加油2项。报告同时指出，受限于舰上安装空间等问题，若海军错过任何改装时间窗口，项目可能延期三年。GAO指出，该项目由MQ-25A无人机平台、控制系统和连接部分、航母基础设施三个关键系统组成，由美国海军无人驾驶航空项目办公室负责供应商整合与管理。2017年9月，美海军向波音、洛.马、诺.格、通用原子4家公司发布MQ-25A舰载无人加油机建议征询书（RFP），精简了项目需求，将该机锁定为一个能够满足航母适配性和空中加油任务的简单平台。
2017年10月，美海军正式发布MQ-25项目"工程与制造发展"阶段招标书，当月，诺.格公司宣布退出竞标。随后，另外3家公司陆续公布了各自的竞标方案，其中通用原子公司选用配装PW815发动机的"复仇者"无人机方案，洛.马公司选用配装F404发动机飞翼布局无人机方案，波音公司则选用了正在开展系统测试的相对成熟的"翼-身-尾"组合布局原型机方案参与竞标，各家均采用外挂式加油吊舱供油。
研发测试工作稳步开展，加快无人加油机能力生成
2018年8月，波音公司赢得了美海军一份上限8.05亿美元、包含4架MQ-25A原型机的项目开发合同。据波音公司公开信息，该项目包含超过18家军工企业供应商，部分合作信息如表所示。

2020年7月，美海军开展MQ-25A翼下加挂科巴姆公司加油吊舱测试（沿用F/A-18E/F加油吊舱）。2019年9月，由波音公司生产的首架MQ-25A(编号T1)原型机完成首飞，同步开展系统级集成测试。2020年3月，MQ-25项目完成了包含飞行器评估和无人驾驶任务控制系统（UMCS）技术成熟度的系统设计审查。截止2021年初，该机累计飞行测试时间已超过30小时，原型机早期测试重点是无人机适航性、发动机性能以及特殊进气道配置产生的空气动力学挑战。美海军计划采用类似于MH-60R"海鹰"机组在濒海战斗舰（LSC）上的操作方式，将MQ-25A配属于航母舰载机联队的E-2"鹰眼"团队，由E-2的飞行员和军官进行操作。2020年10月，美海军飞行员开始在波音公司圣路易斯工厂开展地面控制站模拟操作MQ-25A全程飞行过程的沉浸式训练。
生产采购进程持续加速，推动舰载联队装备部署
2020年4月，美国海军授予波音公司一份价值8470万美元的合同，用于增购3架MQ-25A"黄貂鱼"无人加油机，预计于2024年8月完成交付，加上此前授出的合同，MQ-25A原型机总数已达到7架。美海军计划在2017－2022财年为MQ-25项目投资25亿美元，年投资额将逐步从2017年的8900万增长至2022年的5.546亿。波音公司预计MQ-25A订购数量将超200架，总价值超200亿美元。
美国政府问责办公室在其发布的2020年《部分武器项目年度评估报告》中指出，海军计划在2023年2月批准MQ-25A进入低速率初始生产，比2019年评估报告日期提前了8个月。同时，美海军计划在2023财年第二季度向波音公司独家授予69架批产型飞机的生产合同，其中12架为低速初始生产型号，其未来5年对MQ-25A系统整体计划投入资金的70%用于飞机平台开发。美海军预计MQ-25A在2024年8月形成初始作战能力，2026年12月实现全速率生产。
美海军计划首先将MQ-25A无人机部署于"卡尔•文森"和"乔治•H•W布什"号航母。为满足MQ-25的舰机适配性，美军已开始实施舰载无人机控制站、发射回收单元和数据链等改装工作，这不仅可以保证MQ-25在航母上正常作业，也为未来更多无人机上舰奠定了基础。2020年10月，美海军公布其在加利福尼亚州文图拉县海军基地建立新的西海岸中队计划，旨在为航母整合具备持久和多任务能力的空中加油和情监侦无人机系统，以增强联合司令部舰载机的任务能力，应对未来威胁。按计划，美海军将在该基地部署20架MQ-25A无人机，并建造大量机库、培训设施和辅助基础设施，预计派遣730名相关人员，可开展后勤维修保障和人员培训工作，每年执行上千次MQ-25A飞行任务。
MQ-25A无人机关键能力
美国海军认为MQ-25A舰载无人加油机是改变航母舰载机联队作战规则的重要装备，其可为航空母舰联队提供空中加油和情监侦两项关键能力支撑。美海军先期开展的"舰载无人空中监视打击"（UCLASS）项目不仅为MQ-25A无人机研发提供了初步设计理论支持，还解决了包括海上精确进近和着陆、空中加受油等多项关键技术。MQ-25A可为海军F/A-18"大黄蜂"、EA-18G"咆哮者"和F-35C"闪电"战斗机提供外供油。按计划，美军将于2021年在"卡尔•文森"号航母部署首个十机F-35C中队，该航母有望成为首个具备五代机和无人加油机协同任务能力的航母编队，改装后携带各类传感器和通信载荷的MQ-25A可为五代机提供战场信息支援。

MQ-25A无人机采用软管式空中加油方式，加油吊舱是"湿"式吊舱，软管长度均15米，采用MA-3加油接头和直径为0.6米的锥套，加油流量约830升/分钟，加油压力2.5～3.8千克力，吊舱具备可投放、空中放油以及加油软管切断、抛放和密封等应急手段。此外，猜测该机具备空中受油能力，结合X-47B验证机技术分析，MQ-25A可能具备空中受油能力，可兼容伙伴加油机、KC-130、KC-135、KC-10等大型加油机和盟友的KC-767、A330MRTT、A400M等加油机，从而极大提升通用性和任务适用性。
02 项目影响分析
作为目前技术成熟度最高的大型无人舰载机装备，MQ-25A无人加油机是在当前新研具备实战价值的舰载无人战斗机技术尚有差距、下一代航母舰载机尚待发展，大国竞争局势日益紧张背景下，美海军航母舰队提升远程打击能力，应对反介入/区域拒止威胁的重要选择。
释放F/A-18E/F战斗机作战能力，实现航母舰载机资源优化配置
受停放空间的限制，大型加油机无法部署于航母甲板，目前美国海军舰载战斗机的空中加油任务主要由F/A-18E/F战斗机承担，其20%～30%的飞行架次用于执行伙伴加油任务，导致本来有限的舰载机资源浪费，同时过多的加油飞行小时数还会极大增加飞行员负荷，消耗战斗机的有效作战小时数。MQ-25部署后将作为航母舰载专用加油机，承担航母舰载机加油任务，极大释放F/A-18E/F战斗机的战斗力，降低其疲劳寿命消耗，有效缓解舰载战斗机和舰载机飞行员数量短缺问题。
探索无人舰载机运用模式，加速形成有人-无人协同航母作战体系
美国海军建立有人直升机和无人直升机混编中队，协同执行各类作战任务，MQ-25A舰载无人加油机的发展与运用将其舰载机联队有人机/无人机协同范畴扩展至固定翼无人机，将进一步提升航母生存力与作战能力。美军正在开展的人员培训与模拟任务试验表明，MQ-25A无人机的部署运用可帮助美海军构建更加完善的舰载固定翼无人机作业流程和规范，培养更多的舰载无人机操作员，加快舰载无人机融入舰载机联队，有利于推动有人机／无人机实战化协同作战能力生成，将为未来航母舰载无人作战飞机融入航母作战体系、快速形成作战能力奠定重要基础。

为航母战斗群提供远距空中加油能力，扩展舰载战斗机作战半径
美国海军认为，西太平洋地区现代化的反介入/区域拒止系统的作战距离已经超过了当前航母作战编队火力投送的距离，本世纪20年代，海军需要尽快提升以航母为核心的远程作战能力和应对大国先进防空系统的隐身突防能力。美国战略与预算研究中心（CSBA）研究表明，航母舰载机的作战半径应在1300千米以上，才能实现有效的远程打击任务。美海军的舰载战斗机主要有F/A-18C/D、F/A-18E/F和F-35C战斗机，F/A-18E/F正在加速替代F/A-18C/D。F/A-18E/F和F-35C无空中加油的有效作战半径分别为860千米和1160千米。美军透露，MQ-25将能使其舰载机联队作战半径延伸560～740千米。
MQ-25A兼具隐身等多种能力特征，未来作战运用模式更加灵活
MQ-25A无人机采用背负式进气道、扁平的二维尾喷管和V型尾翼设计，具备一定隐身能力。其在作战运用时可随同其他隐身战斗机进入反介入/拒止区域，加油区将更加接近战场前沿，每架受油机进出战区的半径将变短，减少受油机群对空中油量的需求，从而使单架次MQ-25A无人加油机保障更多的受油机。据分析研判，MQ-25A可能安装标准化的加油和受油装置，兼容多种大型加油机，有望在单架次任务中同时执行受油和加油任务。未来美军有可能在战场外围按梯度部署无人加油区和有人加油区，实现MQ-25A的接力供油，可在极大扩展战场加油能力的同时保障大型有人加油机的安全性。
03 几点看法
美海军分阶段稳步推进大型固定翼无人机形成战斗能力
美海军UCLASS项目调整为CBARS项目后，不再专注于开发强作战能力的多用途舰载无人机，而是着力于解决舰上起降、飞行控制、通信链路等基础问题，发展具备有限任务能力的无人加油机，极大降低了研制成本和风险，逐步提升舰载机技术成熟度。采用先上舰再改进的发展策略，在当前预算紧张、技术受限和外部竞争环境激烈的背景下，加快大型固定翼无人机上舰，既可以满足拓展舰载机联队打击距离的迫切需求，又可以帮助构建航母舰载机运行体系，培养人才队伍，积累使用经验，使无人机快速融入航母作战体系。在此发展基础上，预计美军将在不久的将来开发具有更强作战能力的多用途舰载无人机，形成颠覆性装备技术革新。
美海军或将开启有人机／无人机协同作战的全新时代
美海军虽然已具备舰载无人直升机和小型无人机协同作战运用能力，但此类无人机在强对抗环境下生存能力有限。MQ-25A无人机的成熟与运用将是一个里程碑式的节点，是对舰载机联队装备组成与任务模式的极大变革。美海军曾提出由1架F-35与3架MQ-25"僚机"编组协同的构想，3架MQ-25均由F-35长机上的飞行员指挥，梯次部署在F-35前方，每个梯次形成40千米的作战层，使F-35长机获得160千米的空中主宰纵深。可见，在利用X-47B技术演示验证机完成舰机适配性等关键技术的演示验证之后，美海军以MQ-25A装备发展运用为牵引，持续探索有人机/无人机协同作战样式，形成未来海上空中战场的非对称作战优势。（航空工业发展研究中心）

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